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Distribuidor (representante autorizado) de maquinaria para fabricación de tubos para la industria de Rusia

La empresa rusa de ingeniería ООО «Интех ГмбХ» (LLC «Intech GmbH») lleva 20 años en el mercado cooperando exitosamente con la industria rusa. En el período de su existencia acumuló una experiencia inmensa en el ámbito de ingeniería, ganó prestigio en el mercado e implementó más de 100 proyectos de importancia en las fábricas de Rusia. Nuestra empresa siempre busca nuevos socios que vean el mercado ruso como atractivo para invertir y aspiren a aumentar sus ventas en esta región, ampliar sus actividades y salir a un nuevo nivel internacional.

Índice:

Nos interesan los fabricantes de maquinaria para fabricación de tubos que busquen un distribuidor oficial de buena fe para vender su maquinaria a las fábricas de Rusia.

La dirección y los gerentes de nuestra empresa dominan a la perfección el mercado ruso, sus leyes y mentalidad así como entienden de las peculiaridades sectoriales de la actividad económica de los clientes rusos. Todos nuestros gerentes disponen de una amplia cartera de clientes, tienen una gran experiencia de ventas y están en contacto permanente con los compradores potenciales de su maquinaria para fabricación de tubos. Todo ello permitirá identificar rápidamente las posibilidades de promoción y ofrecer una salida rápida al dinámico mercado ruso. Nuestro personal está capacitado para importación de maquinaria extranjera y domina inglés y alemán.

Disponemos de ingenieros experimentados, capaces de resolver los problemas técnicos más complicados, quienes permanecen en contacto y se reúnen regularmente con los clientes rusos, ofreciéndoles las presentaciones de los últimos avances de nuestros socios fabricantes de maquinaria. Asimismo identifican problemas técnicos y están en contacto con los servicios técnicos de las fábricas rusas. Gracias a ello, entendemos bien las peculiaridades de trabajo en la Federación de Rusia y sabemos bien, qué maquinaria está instalada en las fábricas y qué necesidades de modernización existen.

Como su distribuidor oficial de maquinaria para fabricación de tubos en Rusia, realizaremos a través de nuestro departamento de publicidad los estudios de mercadotecnia y el análisis del mercado de su maquinaria para fabricación de tubos con el fin de identificar la demanda de su producto en Rusia, evaluaremos el potencial y la capacidad de este mercado, y nuestro departamento informático diseñará un sitio web de su producto en ruso. Nuestros especialistas rusos analizarán la correspondencia de su maquinaria para fabricación de tubos a los requisitos de los clientes finales y la reacción del mercado a la aparición de nuevo producto. Estudiaremos el perfil de los posibles compradores, identificando a los de mayor importancia e interés.

Como su representante oficial en Rusia, la empresa ООО «Интех ГмбХ» (LLC «Intech GmbH») realizará, de ser necesario, la certificación de la maquinaria suministrada y de distintos tipos de maquinaria para fabricación de tubos de acuerdo con los estándares rusos, organizará el peritaje para obtener los certificados tipo ТР ТС 010 y ТР ТС 012, que permitirán el uso de su maquinaria en todas las fábricas de la Unión Aduanera (Rusia, Kazajstán, Bielorrusia, Armenia, Kirguistán), incluidas las fábricas con peligro de explosión. Nuestra empresa rusa está lista a prestar su apoyo para formalizar los certificados técnicos de maquinaria para fabricación de tubos en conformidad con los estándares rusos y de los demás países de la Unión Aduanera.

Nuestra empresa de ingeniería ООО «Интех ГмбХ» (LLC «Intech GmbH») colabora con varios institutos de diseño de Rusia en distintos ámbitos industriales. Gracias a ello, podemos realizar el diseño preliminar y el diseño posterior en conformidad con los estándares y normas y reglas de construcción de Rusia y de los demás países de la CEI, así como incluir su maquinaria para fabricación de tubos en los futuros proyectos.

Nuestra empresa dispone de su propio departamento logístico, que realizará el transporte de la carga, su embalaje y su carga y descarga, haciendo llegar su producto bajo las condiciones DAP o DDP-almacén del cliente, observando todas las normas y requisitos legales necesarios para trabajar en el mercado ruso.

Nuestra empresa dispone de especialistas certificados para realizar la supervisión de instalación de la maquinaria suministrada, los trabajos de puesta en marcha y los servicios de garantía y post garantía de la maquinaria para fabricación de tubos, así como para formar al personal del cliente y ofrecerle toda la asesoría necesaria.

Fabricación de tubos: funciones y nomenclatura de tubos de acero

Los tubos metálicos se fabrican de acero al carbono, acero de baja aleación, acero altamente aleado, metales no ferrosos, distintas aleaciones y hierro fundido. Asimismo pueden ser bimetálicos, es decir, fabricados de distintas combinaciones de metales.

La producción de tubos bimetálicos se basa en las siguientes combinaciones de metales:

  • de acero y cobre
  • de acero inoxidable y metal no ferroso
  • de combinaciones de metales aleados.

En la fabricación de tubos se utilizan distintos tipos de procesamiento, en particular, tratamiento de metales por presión y soldadura.

Clasificación de tubos acabados:

tubos sin costura, soldados, fundidos. El uso de la última variedad es limitado.

Los tubos sin costura pueden ser laminados en caliente, laminados en frío, estirados y prensados.

Los tubos soldados se diferencian por el tipo de soldadura: soldadura eléctrica, de arco, de inducción, así como soldadura en horno. Los tubos laminados en frío y en caliente los fabrican de tochos sin costura y tochos con costura.

Dependiendo del material de tubos los clasifican como no metálicos (de plástico, a base de cemento, etc.) y metálicos (de metales ferrosos y no ferrosos), bimetálicos, revestidos.

Los tubos monometálicos sirven de base para los tubos compuestos (bimetálicos). Representan la capa base y la capa superior.

Asimismo los tubos se diferencian por el tipo de junta

Las juntas pueden ser soldadas, de bridas, de rosca (de manguito, sin manguito, de niple).

Clasificación de tubos por su perfil:

  • redondos
  • ovalados
  • rectangulares
  • cuadrados
  • de aletas
  • escalonados
  • cónicos
  • con grosor de paredes variable, etc.

El tipo de tubo depende de su diámetro exterior (D) y la relación de este con el grosor de pared (S):

  • de paredes muy gruesas (relación inferior a 5,5)
  • de paredes gruesas (relación de 5,5 a 9)
  • regulares, de paredes de grosor medio (relación de 9 a 20)
  • de paredes finas (relación de 20 a 50)
  • de paredes muy finas (relación superior a 50)

En cuanto al diámetro exterior, los tubos se clasifican como:

  • capilares, de un D equivalente a 0,3-4,8 mm.
  • pequeños, de un D equivalente a 5 - 102 mm
  • medianos, de un D equivalente a 102 - 426 mm
  • grandes, de un D superior a 426 mm.

El análisis de la demanda de distintas ramas de la economía muestra, que los tubos de diámetro máximo de Ø 63,5 mm representan de 25 a 30% de la demanda total. Es más, se observa una tendencia de crecimiento de demanda de tubos de este tipo.

Clasificación de tubos industriales:

  1. Tubos sin costura (de acero no aleado y acero aleado) para la industria de petróleo y gas, tubos de perforación para perforación de pozos exploratorios (tubos de un Ø de 33,5-63,5 mm y un grosor de pared de 5-6 mm)
  2. Tubos de perforación de un Ø de 60-168 mm y un grosor de pared de 7 a 11 mm que se utilizan para perforación de pozos productivos. Los tubos de perforación se fabrican de aceros 36Г2С, 40Х, 30ХГС y de acero tipo D.
  3. Los tubos de revestimiento protegen a las paredes de pozos de destrucción, las impermeabilizan, separan distintas capas (gasíferas y petrolíferas). Su Ø alcanza 114-508 mm, su pared tiene de 6 a 14 mm., según los estándares. El acero tipo D, por ejemplo, tiene que cumplir con los siguientes estándares que regulan las propiedades mecánicas: tensión de rotura σв ≤ 650 MPa, límite de fluencia σт ≤ 380 MPa, alargamiento relativo δ10≥16 %. El contenido de S y P en acero es inferior a 0,045 % para cada elemento.
  4. Tubos para bombas y compresores (un Ø de 48,3-114,3 mm, pared de grosor de 4-7 mm) que se utilizan para producción de petróleo: a través de estos tubos bombean el aire comprimido en el pozo y el petróleo a la superficie. Pueden tener acoplamientos y extremos lisos y recalcados, juntas de manguito lisos de alta hermeticidad, juntas sin manguito.
  5. Tubos de ductos que sirven para transporte de petróleo, gas, gasolina, vapor, aire, aceites, ácidos, arena, grava, carbón, cemento. Tienen la siguiente clasificación:
    de agua y gas (de gas) - un Ø de 10,2-165 mm, un grosor de pared de 2,25-5,5 mm, se utilizan bajo presión máxima de 2,5 MPa, se juntan con manguitos, se fabrican con soldadura en horno; de petróleo - un Ø de 114-426 mm, un grosor de pared de 4,5-20 mm; de ductos troncales - un Ø de 426-1420 mm (de costura recta y espiral), grosor de pared de 5-14 mm., destinados para transporte de petróleo y gas del lugar de su producción hasta el punto de su consumo.  Suelen ser soldados.
  6. Tubos para construcción. Se trata de tubos redondos, cuadrados y rectangulares, en su mayoría soldados, que se utilizan como columnas, vigas, andamios, para tender cableado, como barandillas.
  7. Tubos para construcción de máquinas, habitualmente sin costura (material: aceros no aleados, estructurales, aleados y de alta aleación). Son los grupos de tubos siguientes:
    • tubos para salas de calderas - un Ø de 45-152 mm, un grosor de pared de 1,5-25 mm; se utilizan con calderas de distinto diseño: de hervir, de sobrecalentamiento de vapor, de calor, pirotubulares, etc.
      La función de caldera consiste en intercambiar a través de las paredes de tubos el calor entre los productos de combustión y el agua en el generador de vapor.
      Los tubos para salas de calderas se usan en un ambiente de altas temperaturas y presiones. El material de tubos y de elementos de calderas sufre de corrosión causada por el contacto de la superficie protectora de tubos y zonas soldadas con vapor de agua.
      La razón clave de la corrosión es la oxidación de la superficie de tubos, que provoca un crecimiento local de la temperatura de los paredes de tubo como consecuencia de reducción de la conductividad térmica. El grado de oxidación depende de distintos factores, en particular, de los plazos de almacenamiento de tubos.
    • tubos de craqueo - de un Ø de 19-219 mm, un grosor de pared de 1,5-25 mm, se utilizan para el bombeo de derivados de petróleo calientes bajo una presión de 10 MPa como máximo. La peculiaridad clave de uso de los tubos de craqueo consiste en que el petróleo, que lleva muchos compuestos, tanto materias volátiles como sustancias pesadas, habitualmente está contaminado con arena, sales y agua. El petróleo producido se recopila en tanques y lo someten a destilación.  Esta es la primera y la más importante etapa de refinación de petróleo, que se desenvuelve bajo unas temperaturas equivalentes a 40-350 °С y presión baja. En esta etapa el petróleo lo fraccionan en gasolina, queroseno y aceite. La segunda etapa se realiza paralelamente con el craqueo bajo una temperatura de 400 a 700 °С y una presión de 2 a 200 atmósferas. Como resultado se obtiene gasoil y aceite combustible.
    • tubos estructurales se utilizan para la fabricación de distintos elementos de piezas automovilísticas. En particular, se trata de tubos de rodamientos para las industrias de automóviles y tractores, aeroespacial, nuclear, médica, etc. Pueden ser tanto soldados como sin costura.
      Los rodamientos se fabrican de aceros cromados. Los requisitos hacia aceros para la fabricación de rodamientos establecen los niveles de porosidad, el contenido de impurezas, la estructura después de recocido, la profundidad de la capa descarbonizada, la calidad de la superficie y el nivel de precisión.
    • para la fabricación de recipientes (vasos y botellas) se utilizan tubos sin costura calculados para una presión de 0,1 a 40 MPa. Las dimensiones de tubos, tanto por su Ø como por el grosor de pared tienen que corresponder a las dimensiones de botellas. Las dimensiones más demandas son de 70 - 465 mm en diámetro y 2,3 - 34 mm de grosor de pared. Los tubos de presión funcionan con una presión de 200,0 a 400,0 MPa.
      La industria de fabricación de tubos de Rusia fabrica tubos de un Ø de 0,3 -2520 mm y grosor de pared de 0,01-150 mm.

Requisitos y estándares

Los estándares incluyen los requisitos técnicos hacia los tubos, su calidad, su recepción y la metodología de pruebas.

Los estándares de perfiles establecen las dimensiones geométricas y la sección tipo de tubos, así como las desviaciones máximas de las dimensiones (Ø, grosor de pared, longitud), la curvatura y el peso.

Los requisitos técnicos de los estándares establecen los requisitos clave hacia los tubos: tipos de aceros, propiedades mecánicas, estado de la superficie, pruebas, recepción, marcación, embalaje, transporte y almacenamiento.

Los estándares de los métodos de pruebas establecen los métodos comunes de pruebas de dureza, reciliencia, macroestructura y microestructura, resistencia a la corrosión, etc.

Los estándares de marcación, embalaje, transporte y almacenamiento reglamentan los requisitos hacia todos los tubos (tanto de hierro fundido, como de acero).

La mayor parte de tubos en el mercado se fabrican de aceros bajos en carbono. El producto semielaborado aleado son los aceros perlíticos. Para la fabricación de tubos inoxidables se utilizan los aceros austeníticos.

Asimismo para la fabricación de tubería utilizan aceros ferríticos, austeníticos ferríticos, martensíticos ferríticos, martensíticos, martensíticos austeníticos, así como aleados de níquel, titanio, circonio, niobio, molibdeno y tántalo.

El laminado en caliente no permite fabricar tubos con superficie altamente limpia (de clases de 7-11) y dimensiones precisas. Para obtener una alta calidad de tubos así como fabricar tubería pequeña utilizan la deformación en frío o en caliente, pero a temperaturas moderadas. Hay 2 modos de hacerlo:

  • estirado
  • laminado

Los tubos de un Ø de 4,0-200 mm con grosor de pared de 0,1-12 se fabrican con laminación en frío o estirado en frío.

La misma tecnología se aplica a los tubos perfilados. Pueden ser de sección ovalada, cuadrada, octagonal, estrellada, de aletas, etc.

Las desviaciones admisibles de dimensiones de tubos laminados o estirados en frío.

Los productos semielaborados para los tubos soldados se fabrican de aceros con bajo contenido de carbono y de baja aleación. Son:

  • bandas laminadas en caliente
  • bandas en bobinas para trenes de laminado en frío
  • producto laminado ancho de tren de laminado en caliente
  • chapas de tamaño establecido
  • bobinas de flejes.

Los tochos de estos tubos los fabrican con los métodos modernos de laminado continuo.

Tienen un grosor de pared y unas diferencias de grosor inferiores que los tubos sin costura.

Hoy en día son muy demandados los tubos de acero inoxidable fabricados con soldadura eléctrica.

Indicadores de resistencia de los tubos tipo principales

Los indicadores de resistencia son la característica clave de los tubos tipo principales. Para determinarla organizan unas pruebas de las propiedades mecánicas de tubos acabados. Las propiedades mecánicas controladas son:

  • tensión de rotura
  • fluencia
  • alargamiento relativo
  • reducción transversal relativa
  • reciliencia
  • dureza

En el caso de tubos utilizados bajo altas temperaturas también controlan el límite de fluencia relativo (para las temperaturas de 300-350 ºC).

Para los tubos que funcionarán bajo presión organizan unas pruebas hidráulicas.

Las pruebas hidráulicas permiten detectar tramos de costura mal soldados. Los tubos roscados para la industria de petróleo también se someten a una prueba hidráulica para controlar la hermeticidad de la junta de rosca.

Las pruebas técnicas permiten controlar la capacidad de tubos de resistir todo tipo de carga y deformación.

En el curso de la prueba de aplastamiento el tubo se comprime hasta obtener una luz dada de H. Después se efectúa un control de roturas y brechas en su superficie. Para las pruebas se utilizan muestras de una longitud de 1,5 DT, de 10 mm a 100 mm en diámetro.

En el curso de prueba de flexión al tubo lo doblan suavemente hasta obtener un ángulo dado α (habitualmente el α equivale a 90º) y después controlan la integridad de metal.

La calidad de la superficie de tubo se determina por su resistencia. Hay unos requisitos altos hacia la superficie de tubos. Por eso, por ejemplo, los tubos sin costura los mecanizan, mandrilan, tornan, rectifican y pulen mecánicamente en toda su superficie.

Asimismo se efectúa un control visual de tubo por fuera y por dentro. En el caso de tubos especiales el control interno se realiza con un periscopio. Asimismo se aplican ampliamente los métodos de control no destructivo, en particular de detección de defectos con ultrasonido, imán, etc.

La detección de defectos ultrasónica permite detectar defectos tanto en la superficie de tubo como dentro de sus paredes.

El nivel de eco para clasificación de tubos se establece con un defecto artificial en muestra para pruebas.

Estructura del proceso tecnológico de fabricación de tubos sin costura

En líneas generales la estructura de fabricación de tubos sin costura hay que verla como dividida en tres conversiones: fabricación de lingote (pieza de colada continua); fabricación de tocho (producto semielaborado); fabricación de tubo.

Esta estructura admite distintas combinaciones de equipamiento. Lo común para todas es disponer de una maquinaria de producción de metal líquido y su colada en lingoteras o máquina de colada continua de tochos. Esta es la primera conversión.

La segunda conversión, que corresponde a la fabricación de tochos (producto semielaborado), se desenvuelve en talleres de laminado o de forja en trenes de laminado longitudinal (en cruz) y prensas de forjar (martillos), correspondientemente. En el curso de esta etapa hay que cumplir con todos los requisitos hacia la calidad de tocho, su estructura y nivel de contaminación con azufre, fósforo y gases en disolución. Los lingotes y tochos de metal ferroso pueden ser transportados a los talleres de laminación de tubos.

Otra conversión, aún más complicada, es la que se desenvuelve en los talleres de laminación de tubos. También se subdivide en tres etapas: perforación, laminado de ensanchamiento y acabado en caliente. Los distintos métodos de perforación con laminado en cruz (trenes de rodillos), prensado y combinación de prensado y laminado longitudinal permiten utilizar como producto semielaborado tanto tocho como lingote, obteniendo una pieza perforada de alta calidad.

En el caso de aceros de plasticidad reducida con alta resistencia a la deformación suelen utilizar los métodos de prensado y perforación con prensado y laminado.

La perforación se realiza en laminadores de rodillos con cajas de trabajo tipo tambor; prensas hidráulicas verticales de acción directa; trenes de prensado y perforación con accionador hidráulico o de cremallera de empujador y caja de laminación longitudinal de dos rodillos.

Para el laminado de ensanchamiento también utilizan laminado longitudinal y en cruz, extrusión, mandrilado (con mandril corto o largo). Todos los métodos enumerados corresponden a los trenes automático, continuo, de cremallera, de laminado en cruz, prensas para tubos y perfil y trenes laminadores a paso de peregrino.

En esta etapa se obtiene el grosor de pared de tubo dado. En el caso de uso de trenes automático y de cremallera en la línea instalan trenes de laminado en cruz que permiten obtener una sección circular correcta y eliminar los ensanchamientos de pared (según calibre). Vale la pena subrayar la diversidad de diseño de trenes para laminado de ensanchamiento, que permite el uso de cajas de trabajo tanto con bastidor abierto (tren automático, tren de laminado de ensanchamiento de tres rodillos, etc.), como cerrado (tren continuo, de cremallera, de paso a peregrino).

Es muy importante también la etapa de calibración en caliente que se realiza vía laminado longitudinal y en cruz sin mandril. Esta es la etapa en la que se obtiene el perfil circular y el diámetro de tubo finales correspondientes a las tolerancias establecidas. La calibración y la reducción las suelen realizar en grupos continuos de cajas de 2 y 3 rodillos (cerradas).

Es muy común el régimen de reducción y estiramiento de cajas de línea continua. A este grupo de máquinas lo diferencia una amplia diversidad de tipos de accionador principal: puede ser individual, de grupo, de grupo diferenciado e hidráulico, lo que permite una regulación precisa de la velocidad de rotación de rodillos.

A pesar de toda la diversidad de dimensiones y de marcas de acero necesarios para la fabricación de tubos sin costura y tochos huecos (más de 30 mil de dimensiones de perfiles tipo y más de 200 marcas de acero), es posible identificar operaciones tipo, cuya tecnología define la maquinaria y la estructura de taller.

El proceso de fabricación de tubos sin costura y tochos huecos se basa en un conjunto de operaciones de cambio de forma de tocho. El objetivo final es obtener un tubo acabado de características mecánicas dadas. El proceso, la secuencia de las operaciones y los tipos de procesamiento dependen de la configuración, las dimensiones y la calidad de tocho, así como de los requisitos hacia el producto final, que a su vez dependen del destino de tubos.

El metal que sirve de materia prima está en el almacén o se transporta allá. Allá se pesa y se almacena en conformidad con las reglas establecidas. Antes de la etapa productiva pasa por controles (completo o aleatorio) y, de ser necesario, eliminación de defectos y control secundario.

Habitualmente el control y la eliminación de los desperfectos de tochos se efectúan en la planta suministradora. Sin embargo, en el caso de tubos especiales dicho control se repite en el taller de laminación de tubos. A veces, después de la eliminación de los desperfectos y acabado del tocho, al tocho lo someten a un tratamiento térmico y químico complementario. Así, por ejemplo, los tochos para los tubos de calderas de alta presión pasan por todos los tratamientos y después otra vez se someten a control de calidad. En el caso de laminado con calentamiento en la etapa anterior (en hornos pozos, laminado de tránsito) al tocho lo calientan en máquinas de calentamiento o trenes de laminado. De ser así los tochos ni se almacenan, ni pasan por la sección de preparación y se transportan directamente a la laminación.

El tocho preparado se transporta a la zona productiva. Aquí se ejecuta un conjunto de operaciones para obtener un producto semielaborado: calentamiento (de ser necesario); distintas operaciones de cambio de forma que requieren calentamiento de material deformado; enfriamiento; enderezado.

En el caso de procesos industriales complicados las operaciones de cambio de forma se repiten en el curso de distintos tratamientos. Se realiza el control y la marcación del producto, lo mejoran y lo pasan a la fabricación de producto acabado. Aquí el producto en bruto pasa una serie de operaciones y se convierte en un producto acabado con propiedades dadas. El producto acabado pasa por control secundario y marcación. De ser necesario, vuelve a pasar por el acabado y el control posterior. Después los tubos reciben protección contra la corrosión y se transportan al almacén de productos acabados.

La maquinaria moderna permite introducir soluciones tecnológicas aisladas para tal o cual proceso industrial. El conjunto de maquinaria utilizado abarca el almacenamiento, la inspección y la preparación de material original, la línea de deformación en caliente (o en frío), el desbaste, el control parcial, la elaboración definitiva y el acabado de producto final.

Todas las zonas productivas están interrelacionadas por líneas de transporte.

Un régimen de fabricación de tubos ininterrumpido permite garantizar lo siguiente:

  • fabricación de producto con propiedades dadas
  • capacidad de fabricación necesaria con minimización de producción defectuosa
  • minimización de gastos en conversión
  • alta productividad de labor
  • condiciones satisfactorias de trabajo del personal de mantenimiento
  • eliminación de emisiones dañinas tanto dentro del taller, como en el medio ambiente (agua, aire).

Los procesos tecnológicos de producción de tubos dependen de número y tipo de operaciones, regímenes de procesamiento, tipo y número de maquinaria disponible, complejidad de interacción entre distintas unidades de maquinaria, requisitos hacia los sistemas de transporte y de gestión así como hacia los sistemas energéticos y auxiliares.

El proceso de conversión de tubo bruto en producto final abarca distintos métodos de procesamiento de tubos.

Se aplica ampliamente el tratamiento térmico de tubos que contribuye a:

  • mejoramiento de las propiedades plásticas
  • mejoramiento de las propiedades mecánicas de material de tubos
  • alivio de tensiones que aparecen en el curso de deformación de tocho en frío.

El tratamiento térmico puede realizarse al aire libre, en una mezcla gaseosa de productos de combustión en el horno, en gases de protección (nitrógeno, hidrógeno, mezclas de gas). Tomadas en consideración las propiedades de metal y el método de tratamiento la temperatura de tratamiento puede variar de 500 a 1150 °С. Para el tratamiento de tubos suelen utilizar hornos pasantes: de rodillos, de secciones, de mufla de banda transportadora.

El tratamiento electroquímico de tubos contribuye a:

  • aumento de su resistencia a la corrosión
  • aumento de la limpieza de la superficie de tubos (pulido eléctrico)
  • lavado de tubos de pequeño Ø y gran longitud
  • desengrase con creación de película oxidada
  • alta calidad gracias a la limpieza de la superficie de los tubos de lubricante (desengrase electrolítico).

El tratamiento químico en el curso de fabricación de tubos contribuye a:

  • limpieza de tubos de cascarilla, capa oxidada
  • detección de defectos y eliminación de la capa defectuosa (decapado)
  • eliminación de lodo (clarificación)
  • eliminación de capa fina de óxidos superiores antes de recubrimiento, antes de activación de tubos bimetálicos.
  • preparación de tubos para las operaciones intermedias (desengrase, lacado, aplicación de lubricantes tecnológicos y de capas)
  • protección de tubos de corrosión (conservación).

Uno de los métodos comunes de tratamiento químico de tubos es el decapado, que abarca también las operaciones de clarificación y activación. Los métodos de decapado  dependen del material y de las dimensiones geométricas de tubos: el decapado puede ser con ácidos, álcalis y combinado.

Los lubricantes tecnológicos los aplican a los tubos en trenes o vía sumersión de fajo de tubos en una bañera con solución lubricante. Asimismo existen métodos de aplicación de polvo lubricante a tubo precalentado.

El mecanizado tiene como su objetivo mejorar la calidad de la superficie de tubos (torneado, mandrilado, rectificación, pulido y chorreado con arena). El mecanizado de secciones de tubo se realiza con el objetivo de su reparación, corte y refrentado de tubos, así como de torneado y roscado de tubos. Todas esas operaciones se efectúan por tornos, rectificadoras y otras máquinas especiales con CNC, granalladoras y chorreadoras de arena dotados de un sistema de transporte de producto para su mecanizado. La deformación plástica de tubo bruto permite reducir su curvatura y ovalidad, hacer su diámetro más exacto, darle a su extremo la configuración necesaria.

El enderezado permite eliminar los defectos de forma de todos los tubos (tanto redondos como perfilados). Es un conjunto de operaciones encaminadas a:

  • corregir la ovalidad de la sección transversal de tubo
  • corregir la curvatura de tubos
  • eliminar la torsión de tubos perfilados

El enderezado consiste en una o varias flexiones, tracción, torsión, laminación y expansión.

Para aumentar la precisión del Ø interno de tubos hacen la calibración. La calibración de los extremos de tubos permite aumentar la calidad de roscado y la calidad y la fiabilidad de las juntas roscadas.

Las pruebas y la inspección de los tubos acabados contribuyen al control de conformidad del producto final con los requisitos técnicos hacia su calidad y geometría. Los tubos pasan una prueba hidráulica y neumática que permite detectar los defectos de homogeneidad de metal, medir la resistencia de las juntas soldadas y chequear la hermeticidad de las juntas roscadas. Esta prueba se combina con un control visual de estado y de las dimensiones geométricas de tubos.

Para prevenir cualquier daño de metal por la corrosión en la industria de petróleo y gas, industria química, industria de construcción y otras recubren los tubos con capas protectoras. En el caso de tubos de un Ø inferior a 530 mm se aplica una capa metálica. En el caso de tubos de un diámetro superior, hasta 2520 mm, se aplican recubrimientos no metálicos.

Algunos tipos de tratamiento incluyen operaciones específicas de fabricación de tubos especiales y de tipos nuevos. Dichas operaciones incluyen soldadura de juntas, devanado y soldadura de aletas, rebabado de la rebaba de soldadura. Incluyen también las operaciones de fabricación y enroscado de accesorios de acoplamiento y prevención de tubos roscados.

Para la efectuación de dichas operaciones se utilizan maquinaria y líneas especiales.

Los tubos de aceros y aleaciones, así como tubos de múltiples capas se fabrican con laminado en caliente y prensado. Los métodos de laminación de tubos en caliente los determinan las propiedades de metal, la geometría de tubos y los requisitos correspondientes. Dichos métodos tienen sus ventajas y desventajas. Pero todos los métodos de laminación de tubos en caliente tienen una serie de procesos tecnológicos  comunes:

  • perforado de tocho;
  • su calentamiento (de ser necesario);
  • laminado de ensanchamiento de tocho perforado hasta obtener un tubo de dimensiones intermedias;
  • calentamiento de producto semielaborado (de ser necesario)
  • obtención de Ø y grosor de pared de tubo finales.

Hay tres etapas de laminado de tubos sin costura en caliente:

1) Perforación de tocho - perforación en un tren de laminado en cruz o en prensa. También existe la llamada perforación en prensa y tren de laminación que representa una combinación de perforación en prensa con laminado en cruz.

2) Laminado de tocho perforado en tubo puede realizarse vía perforación longitudinal en un mandril corto fijo o un mandril móvil largo (líneas de laminado continuo de múltiples cajas); laminación en tren de laminado en cruz de 2 o 3 rodillos; extrusión de metal por un orificio redondo (prensa de tubos perfilados); trenes planetarios y de cremallera, etc.

3) la obtención del Ø de producto final y del grosor de pared de tubo se realiza en los trenes de laminado longitudinal o en combinación de trenes de laminado longitudinal y de laminado en cruz o aprovechando otras opciones.

La importancia clave para el proceso de laminación de tubos sin costura en caliente la tiene el método de laminado de tocho y tocho perforado. La denominación de las líneas de laminación de tubos se determina según el método de laminación escogido.

Trenes de laminación de tubos automáticos

El tocho perforado se lamina longitudinalmente en régimen automático. Es uno de los métodos más comunes de fabricación de tubos (de un grosor de pared dado). Se trata de un laminador no reversible común con caja de dos rodillos. Para el laminado de tocho perforado se utiliza calibre redondo, el laminado se efectúa en dos pasadas con un mandril corto y fijo. El mandril se coloca entre los rodillos.

El tipo de la línea de laminación depende del Ø de tubería fabricada. La laminación de productos de un Ø inferior a 150 mm. se realiza en líneas pequeñas. La laminación de productos de un Ø de 250mm. se realiza en líneas medias. Las líneas grandes se utilizan para la laminación de tubos de un Ø de 426 mm y más. En estas líneas laminan tubos de acero al carbono y acero aleado.

Los trenes de laminación de tubos continuos sirven para la laminación de tubos de un Ø de 16-426 mm con un grosor de pared de 2 a 25 mm., habitualmente, de aceros al carbono y de baja aleación (con menor frecuencia de aceros de alta aleación). Es de uso común. Es el método de mayor potencial para la fabricación de tubos con alta productividad. El laminado se realiza con mandril largo y permite fabricar tubos de gran longitud.

Los trenes laminadores a paso de peregrino sirven para la fabricación de tubos de alto grosor de pared de distinto uso, tubos para la industria de petróleo (upstream y downstream).

El método de laminación a paso de peregrino es un método cíclico de obtención de pared de tubo de grosor necesario. A diferencia del método de laminado más común (longitudinal), que supone un laminado automático, la laminación a paso de peregrino permite cambiar el radio del canal entre los rodillos. 

La laminación de tubos de un Ø inferior a 114 mm., una longitud de 60 m., como máximo, un grosor de pared de 2,5 mm., como mínimo, se efectúa en líneas pequeñas. La laminación de tubos de un Ø de 114 a 325 mm., una longitud de 40 m., como máximo, un grosor de pared de 5 mm., como mínimo, se efectúa en líneas medias. Las líneas grandes sirven para la laminación de tubos de un Ø de 700 mm., como máximo, una longitud de 35 m. como máximo, un grosor de pared de 6 mm., como mínimo.

Los laminadores de tubos de tres rodillos se utilizan para la laminación de tubos de precisión de un grosor de pared alto, fabricados de acero al carbono. Estos tubos tienen un Ø de 40-200 mm. y un grosor de pared de 0,09-0,25 mm. Estas líneas fabrican el principal tipo de tubos de acero ШХ15 que se utiliza para anillos de rodamientos y construcción de máquinas.

Los laminadores de tubos de cremallera sirven para el laminado de tubos de paredes finos de acero al carbono y acero aleado. Su longitud máxima es de 16 metros, su Ø es de 21-219 mm., su pared tiene un grosor de 2,5-10 mm.

Prensa de tubos y perfiles sirve para fabricación de tubos de un Ø de 12,7-220 mm. de aceros aleados y aleaciones.

Las más comunes a escala global son las líneas de laminación de tubos automáticas, trenes de laminación de tubos a paso de peregrino, trenes continuos y trenes de laminación de tres rodillos.

El surtido más amplio de tubos se fabrica en líneas de laminación automáticas y a paso de peregrino. Las líneas de laminación de tubos continua y las líneas de laminación de tres rodillos se utilizan para la laminación de tubos de Ø pequeño y medio. El primer tipo de laminadores sirve para los tubos de paredes relativamente finos, el segundo - para los tubos de paredes gruesas.

Las líneas de laminación de tubos de tres rodillos se utilizan para la fabricación de tubos de dimensiones geométricas precisas. La precisión en este caso es 1,5 - 2 veces mayor que en otras líneas.

Los gastos de conversión en el curso de laminación en todos los trenes de laminación de tubos son de 15 a 40% de precio de coste de producto final. De 60 a 80% de gastos corresponden al coste de metal. Un indicador muy importante de la eficiencia de producción es el coeficiente de gasto, cuyo valor es mínimo en el caso de utilización de trenes de laminación continua.

Tecnologías y maquinaria modernas para fabricación de tubos sin costura

La tecnología de laminación se basa en el tratamiento de material (metal) por presión.  La laminación se utiliza para la fabricación de más de 80% de todos los productos finales. En el curso de laminación los tochos pasan por una holgura entre los rodillos de laminación. Los rodillos reducen el tocho dándole las dimensiones y la forma necesarias. Hay 3 tipos de laminación principales: longitudinal, transversal y laminado en cruz

El laminado longitudinal se caracteriza por reducción de tocho en una holgura entre los rodillos. Los rodillos se giran en sentidos contrarios. Los ejes de los rodillos se encuentran en el mismo plano.

El metal llevado por fuerzas de fricción entra en la holgura entre rodillos y se desplaza perpendicularmente al plano que pasa por los ejes de los rodillos. El tocho pierde la altura y se alarga, su sección adquiere la forma de holgura. El resultado de laminación de tocho o material original depende de la estructura de cuerpo de rodillo. Las ranuras de los dos rodillos están ubicadas simétricamente al eje perpendicular al eje de rodillo y forman calibre. El material o el tocho laminado adquieren la forma del calibre.

El laminado transversal se caracteriza por giro de rodillos en el mismo sentido. Los ejes de los rodillos y el eje de material o rodillo son paralelos. Los rodillos calandran el tocho. La holgura entre los rodillos se disminuye. Paralelamente se disminuye el Ø del tocho y el tocho se alarga. El método de laminado transversal se utiliza para laminado de engranajes y rosca de pernos.

El laminado en cruz también se caracteriza por giro de rodillos en el mismo sentido.

Los ejes de los rodillos se cruzan en relación al eje de tocho bajo un ángulo. Gracias a ello el tocho en el proceso de deformación hace un movimiento de traslación, girándose alrededor de su eje siguiendo una espiral. El laminado en cruz se utiliza para la laminación de tubos, perfiles, bolas, rodillos.

Esos tipos de laminación se parecen y tienen mucho en común. Los dos pueden ser efectuados en un tren universal, cambiando la posición de rodillos en espacio en relación al tocho, sin cambiar el sentido de giro de los rodillos.

Laminado longitudinal en calibre redondo

Desde el punto de vista tecnológico, podemos subdividir todos los procesos de laminación de tubos en calibres redondos entre dos o tres rodillos en dos grupos: laminado en calibre con mandril y sin mandril.

En el caso del primer grupo en el proceso de laminado pasa la transformación de tochos perforados de pared gruesa en tubos de pared fina. El grosor de pared se reduce fuertemente, el Ø se disminuye. Los procesos del segundo grupo tienen como su objetivo principal la reducción del diámetro de tubos. El grosor de paredes de tubos puede reducirse, aumentarse o permanecer sin cambios.

El 1 grupo del proceso de laminación, véase 3 tipos de laminación, todos con mandril:

a) con mandril fijo y corto; b) con mandril largo que se desplaza junto con el tocho perforado por calibres de rodillos; c) con mandril largo en calibres de perfil variable (laminación a paso de peregrino).

La tecnología de laminado de tubos en mandril cilíndrico largo, que es la más común, ofrece dos variantes de interacción con el tocho perforado:

  • tocho perforado flotante (el mandril y el tocho perforado se desplazan juntos);
  • de desplazamiento controlado (el mandril se desplaza por una curva dada).

Laminado en cruz

El laminado en cruz se utiliza para la fabricación de tubos sin costura. Asimismo se aplica para laminación de artículos especiales (bolas, anillos, bujes, varillas que requieren una precisión alta). Para la transformación de una pieza enteriza en un tocho perforado en las líneas de laminado en cruz se utilizan rodillos de trabajo de distinta forma (abarrilados, fungíformes, de copa y de disco). Los trenes de laminación más comunes en Rusia permiten ajustar el ángulo de avance de rodillos y realizar el laminado bajo un ángulo determinado. Del ángulo de avance depende como avanza el tocho, de manera traslacional o axial. El ángulo de laminado de ensanchamiento determina el radio y la velocidad circunferencial de rodillo. El factor tecnológico más importante es el ángulo de avance.

Inicialmente la primera etapa se caracterizaba por perforación de tocho acompañada por una reducción considerable (hasta un 25% en total) con un ángulo de avance pequeño (3-5º) y formación de una zona de destrucción de metal en la punta de mandril. El mandril servía para laminado de ensanchamiento y ampliación del hueco interior del tocho. La calibración de la herramienta se caracterizaba por altos ángulos de conicidad de rodillos y mandril corto. La calidad de la superficie interna de tochos perforados y tubos (sobre todo de aceros aleados) resultaba insatisfactoria. 

Varios científicos propusieron realizar el laminado sin creación de hueco axial dentro del tocho. Para hacerlo disminuyeron la reducción en el extremo de mandril. Gracias a la disminución de la reducción total el extremo de mandril salía por delante de los rodillos. Este método de laminado de ensanchamiento para deformar metal poroso (preparado para formación de hueco) requería, presuntamente, unos esfuerzos reducidos, lo que contribuyó a la calidad de la superficie interna de tochos perforados y tubos. Pero hasta en aquella etapa en la parte interior de tubos seguían apareciendo película oxidada y rasguñas.

La 3ra etapa en el desarrollo del proceso de laminación de tubos está relacionada con la aparición de los regímenes tecnológicos de laminado basados en altos ángulos de avance.

Los nuevos regímenes funcionan con un ángulo de avance de 18-20º, lo que excluye la posibilidad de apertura de hueco en condiciones de reducción presentes (hasta un 25%). Esta idea recibió su desarrollo en el curso de estudio integral del proceso de laminado en cruz dedicado a los hechos que determinan el mecanismo de destrucción en el proceso de laminado en cruz. Son:

  • la no homogeneidad de deformación, relación entre la deformación transversal y longitudinal; la no homogeneidad de deformación se reduce con aumento de reducciones individuales, el número de rodillos de reducción y la superficie reducida;
  • el número de reducciones individuales, el efecto de temperatura y de velocidad; el aumento del número de reducciones individuales hace metal propenso a destrucción;
  • dependencia de la plasticidad natural de metal determinada por la composición química y la calidad de fundición.

Todavía no hay un concepto único de destrucción de la zona axial de tocho. Sin embargo, según la opinión de muchos científicos, se puede disminuir la posibilidad de formación de hueco reduciendo la no homogeneidad y la ciclicidad de deformación aumentando el número de reducciones individuales.

Para evaluar la plasticidad de metal en el proceso de laminado en cruz se puede realizar pruebas de perforación de muestras. Dichas pruebas muestran la capacidad de la pieza (tocho, muestra) de cambiar irrevocablemente su forma sin perder el artículo su integridad en el curso de su deformación en la línea de laminado en cruz.

El método preferible de estudio de la ductilidad tecnológica para los nuevos regímenes de deformación es el método de laminación de tochos cilíndricos con frenada en el tren. Permite evaluar la deformación sin destrucción.

En cuanto al papel de mandril y la propensidad de metal a la destrucción central, la opiniones varían. Unos dicen, que la presencia de mandril crea unos esfuerzos de empuje en su punta, reduce la tensión axial en el centro de tocho y hasta la convierte en esfuerzos de compresión. Eso complica la apertura de un hueco.

Hoy en día el trabajo sigue. La predisponibilidad de metal a la destrucción se analiza en los nuevos desarrollos desde el punto de vista de tres factores clave: ángulo de avance de rodillos, tipo de herramienta guía, coeficiente de ovalización. Asimismo fueron realizados unos estudios de influencia del ángulo de laminación de ensanchamiento y del mandril en la predisponibilidad de metal a la destrucción.


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